工程师分享：用PPTC对交流变压器保护该注意些什么？

曾经连续接到两起客户技术支持的要求，都是围绕解决PPTC（可恢复保险丝）应用在交流变压器设备中出现的问题。在帮助客户解决问题以后，觉得有必要与大家分享一下心得体会，以帮助大家在以后的项目中更好地使用PPTC产品。

客户在产品中一直在使用TE的PPTC产品，具体的型号是RUEF300（20度下最大额定功率为30VAC/70ARMS），在此之前的机型中应用一直都很好，但是在最新的机型上却出现了损毁的情况。具体应用都是在12VAC输出端口上做过流、短路保护。

图1：交流变压器设备内部结构实物图

交流变压器设备中最主要的就是交流变压器，变压器初级侧是220VAC的电源输入，该产品在220VAC电源输入端没有任何的保护器件。交流变压器的次级侧是多组绕线，绕线组数量取决于客户产品的输出端口有多少组。交流输出端一般是直接将次级绕线引出，输出电压值由初级侧和次级侧绕线匝比来决定；直流输出端一般都会加一个AC/DC的电源模块，输出电压由电源模块决定。因为无法知道用户在使用设备过程中是否会导致输出端的过流甚至短路情况，一般会在交流输出端使用一个PPTC产品串接在回路中来起到过流或者短路保护的功能，而直流输出端一般是由电源模块来实现该功能。

就PPTC应用来说，比较多的损毁还是因为加在PPTC两端的电压超过了最大额定电压引起的，因此我们就针对这个方向进行了相关的检测。

下图是实际抓测到的在问题产品中RUEF300两端的电压波形，我们可以看到，在PPTC开始动作的一瞬间，会有一个非常高的电压尖峰波形，经分析认为这是由于变压器这类感性负载在电流变化时所产生的逆向电压所导致。具体到客户的产品，可能是因为在新产品中多增加了一个次级绕线电路所引起的。这个尖峰电压最高电压峰值已经超过了70V，正是这个波形导致了部分RUEF300出现损毁的情况。

图2：RUEF300在交流变压器设备中动作波形

解决问题的最简单方案是使用耐压更高的RXEF300（最大72V耐压）。在安装了该PPTC器件后再进行测试，完全不再出现PPTC被损毁的情况，其动作波形也比较平稳（见图3）。而RXEF300不仅能耐受住72V的耐压，而且由于过流和短路保护的动作时间会相对RUEF300长一点，因此会减轻次级绕线的电流变化率，从而减少彼此绕线之间的影响。

图3.RXEF300在交流变压器设备中动作波形

经过这两起的技术支持，客户认识到TE的产品质量没有任何问题，关键是要更好的了解产品的特性。尤其是在产品设计进行升级换代的时候，细微变化都可能产生对工作电流和电压的影响，把这些变化考虑进去，才能更好的发挥PPTC在过流和短路时的保护作用。

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